DE102020120734A1

DE102020120734A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines, bevorzugt mehrlagigen, Wicklungsprozesses mit einem optischen Kontrollsystem

Info

Publication number: DE102020120734A1
Application number: DE102020120734.4A
Authority: DE
Inventors: Frank Schäfer; Michael Bach; Peter Fritz
Original assignee: CST GmbH
Current assignee: CST GmbH
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2022-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines, bevorzugt mehrlagigen, Wicklungsprozesses, insbesondere eines Reifenherstellungsprozesses, mit einem optischen Kontrollsystem, welches zumindest eine Beleuchtungseinheit (11) zur Beleuchtung einer Wickeltrommel (01) und/oder eines auf der Wickeltrommel (01) befindlichen Wickelobjekts (03), insbesondere Reifenrohling, und ein Abbildungssystem (12) zur Abbildung der beleuchteten Wickeltrommel (01) und/oder des beleuchteten Wickelobjekts (03) umfasst, und wobei das Verfahren die Verfahrensschritte der Beleuchtung der Wickeltrommel (01) und/oder des Wickelobjekts (03) vor und/oder während des Wicklungsprozesses, die Erzeugung von flächigen zweidimensionalen Abbildungen der Wickeltrommel (01) und/oder des Wickelobjekts (03) und die optische Auswertung der Abbildungen, insbesondere zur Bestimmung einer Splice- oder Überlappungslänge einer Wicklungslage, umfasst. Gekennzeichnet ist die Erfindung dadurch, dass mit der Beleuchtungseinheit (11) ein, bevorzugt polychromatisches, Beleuchtungsmuster (05) auf der Oberfläche (09.1, 09.2) der Wickeltrommel (01) und/oder des Wickelobjekts (03) erzeugt wird, welches zwei Gruppen (06, 07) von Streifen (08) umfasst, wobei die Streifen (08) der ersten Gruppe (06) keine Schnitt- und/oder Überlappungspunkte mit den Streifen (08) der zweiten Gruppe (07) aufweisen und wobei die Streifen (08) der ersten Gruppe (06) und die Streifen (08) der zweiten Gruppe (07) miteinander jeweils einen Winkel zwischen 60° und 120°, bevorzugt zwischen 80° und 100°, einschließen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Überwachen eines, bevorzugt mehrlagigen, Wicklungsprozesses, insbesondere eines Reifenherstellungsprozesses oder von Teilen eines Reifenherstellungsprozesses, mit einem optischen Kontrollsystem umfassend eine Beleuchtungseinheit zur Beleuchtung einer Wickeltrommel und/oder eines auf der Wickeltrommel befindlichen Wickelobjekts, insbesondere eines Reifenrohlings, und einem Abbildungssystem zur Abbildung der beleuchteten Wickeltrommel und/oder des beleuchteten Wickelobjekts, wobei mit der Vorrichtung oder dem Verfahren eine optische Auswertung der mit dem Abbildungssystem gewonnenen Abbildungen, insbesondere zur Bestimmung einer Splice- oder Überlappungslänge, einer Wicklungslage durchgeführt wird.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit denen im Rahmen eines Wicklungsprozesses, beispielsweise zur Herstellung eines Reifenrohlings, eine trigonometrische Rückberechnung einer optischen Abbildung des Wicklungsprozesses durchgeführt wird oder erfolgt, um die Ausgestaltung einer entsprechenden Wicklungslage zu analysieren. Im Stand der Technik kommen dabei als Beleuchtungseinheiten in der Regel Laserprojektoren zum Einsatz, welche eine Laserlinie als Lichtlinie in einen Abbildungsbereich, also auf die Wickeltrommel und/oder auf ein auf der Wickeltrommel befindliches Wickelobjekt projizieren. Durch die entsprechende optische Erfassung oder Abbildung der Laserlinie sowie durch die trigonometrische Rückberechnung der abgebildeten oder aufgenommenen Laserlinie kann ein Höhenverlauf oder eine Höhenlinie, bevorzugt in Umfangsrichtung der Wickeltrommel, berechnet werden, die dann wiederum genutzt wird, um den Verlauf der Wicklungslage auf der Wickeltrommel oder auf der vorangehenden Wicklungslage insofern zu analysieren, dass die Überlappungslänge oder Splicelänge der Wicklungslage bestimmt wird. Diese Splicelänge oder Überlappungslänge wird bei einer vorliegenden Überlappung als positiv angegeben. Wenn das Lagenende und der Lagenanfang auf Stoß aneinander anliegen, wird die Splicelänge als nicht vorhanden oder null bestimmt, wohingegen ein Spalt zwischen Lagenanfang und Langenende als negative Überlappung oder als negative Splicelänge gemessen wird.
Die bisherigen Systeme und Verfahren haben jedoch einen wesentlichen Nachteil. Denn mit den, in der Regel entlang einer Umfangsrichtung des Wickelobjekts und/oder Wickeltrommel verlaufenden, Lichtlinien oder Hintereinanderanordnung von einzelnen Lichtpunkten ist es, wenn auch mit nicht unerheblichem Aufwand im Rahmen der trigonometrischen Rückberechnung, möglich, eine Höhenlinie zu erzeugen und daraus eine Überlappungslänge oder Splicelänge zu bestimmen, es wird jedoch durch die Verfahren und Vorrichtungen im Stand der Technik in der Regel nicht möglich, gleichzeitig weitere wesentliche Merkmale und Eigenschaften des Wickelobjekts und/oder der einzelnen Wicklungslage zu erkennen oder zumindest zu dokumentieren, um eine spätere Erkennung oder Analyse möglich zu machen.
Vor diesem Hintergrund stellt sich die vorliegenden Erfindung die Aufgabe, die gattungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen zur Überwachung eines, bevorzugt mehrlagigen, Wicklungsprozesses mit einem optischen Kontrollsystem derart weiterzubilden, dass einerseits der Aufwand zur Erkennung oder Bestimmung von Eigenschaften des Wicklungsprozesses und des Wicklungsobjektes aus oder mit den Abbildungen des Abbildungssystems maßgeblich verringert und gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen wird, zusätzlich zur Bestimmung einer Splice- oder Überlappungslänge noch weitere Eigenschaften oder Charakteristika des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel und/oder der Wicklungslage anhand oder auf Grundlage der mit dem Abbildungssystem erzeugten Abbildungen zu bestimmen oder zu analysieren.
Gelöst wird diese Aufgabe im Hinblick auf ein Verfahren zur Überwachung eines, bevorzugt mehrlagigen, Wicklungsprozesses, insbesondere eines Reifenherstellungsprozesses oder von Teilen eines Reifenherstellungsprozesses, mit einem optischen Kontrollsystem, welches zumindest eine Beleuchtungseinheit zur Beleuchtung einer Wickeltrommel und/oder eines auf der Wickeltrommel befindlichen Wickelobjekts, insbesondere Reifenrohlings, und ein Abbildungssystem zur Abbildung der beleuchteten Wickeltrommel und/oder des beleuchteten Wickelobjekts umfasst und wobei dann das Verfahren die Verfahrensschritte der Beleuchtung der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts vor und/oder während des Wicklungsprozesses, die Erzeugung von flächigen, zweidimensionalen Abbildungen der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts und die optische Auswertung der Abbildungen, insbesondere zur Bestimmung einer Splice- oder Überlappungslänge einer Wicklungslage, umfasst, dadurch, dass mit der Beleuchtungseinheit ein bevorzugt polychromatisches Beleuchtungsmuster auf der Oberfläche der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts erzeugt wird, welches zwei Gruppen von Streifen umfasst, wobei die Streifen der ersten Gruppe keine Schnitt- und/oder Überlappungspunkte mit den Streifen der zweiten Gruppe aufweisen und wobei die Streifen der ersten Gruppe und die Streifen der zweiten Gruppe miteinander jeweils einen Winkel zwischen 60° und 120°, bevorzugt zwischen 80° und 100°, einschließen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird im Wesentlichen ermöglicht, dass durch die Abbildungen des Abbildungssystems, welche entsprechend das von der Beleuchtungseinrichtung erzeugte Beleuchtungsmuster, also das von der Beleuchtungseinheit erzeugte und auf die Oberfläche der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts projizierte Beleuchtungsmuster, umfassen, Eigenschaften oder Strukturen des Wicklungsobjektes, insbesondere des Reifenrohlings, erkennbar oder analysierbar machen, die grundsätzlich unterschiedliche Ausrichtungen oder unterschiedliche bevorzugte Erstreckungsrichtungen aufweisen. Denn mithilfe von einem oder mehreren, im Wesentlichen parallelen, Streifen können in den Abbildungen des Abbildungssystems besonders gut oder genau Strukturen oder Eigenschaften erkannt werden, welche nach Möglichkeit eine rechtwinklig oder annähernd rechtwinklige Ausdehnung oder Erstreckung zu dem Verlauf oder der Längsrichtung der Streifen des Beleuchtungsmusters aufweisen. Dies bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass mit den zwei Gruppen von Streifen grundsätzlich Strukturen und Eigenschaften des Wickelobjekts erkannt werden können oder erkennbar gemacht werden können, die in unterschiedlichen Richtungen verlaufen oder unterschiedliche wesentliche Ausprägungsrichtungen oder Erstreckungsrichtungen aufweisen. Dies gilt insbesondere, wenn die Strukturen oder Eigenschaften mit einem Höhenunterschied einhergehen, wobei als Höhe im Wesentlichen der Abstand von einer Rotationsachse der Wickeltrommel verstanden werden soll. Durch die erfindungsgemäß kreuzungs- und/oder überlappungsfreie Ausgestaltung der Streifen der zwei Gruppen, wobei bevorzugt zudem vorgesehen sein kann, dass auch die Streifen einer Gruppe untereinander keine Schnitte und/oder Überlappungen miteinander aufweisen, kann zudem das sogenannte Korrespondenzproblem vermieden werden, welches bei einem Beleuchtungsmuster vorliegt oder vorliegen würde, bei dem Streifen einer Gruppe oder Streifen unterschiedlicher Gruppen Schnittpunkte und/oder Überlappungspunkte aufweisen.
Die erfindungsgemäße Relativanordnung der, untereinander bevorzugt parallelen, Streifen der ersten Gruppe von Streifen zu den Streifen der zweiten Gruppe von Streifen macht es im Wesentlichen möglich, dass insgesamt Strukturen in einem besonders großen Bereich oder in einem besonders großen Winkelbereich hinsichtlich deren Ausrichtung oder Erstreckung erkannt und/oder analysiert werden können. Denn die Strukturen oder Eigenschaften der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts, die mit der ersten Gruppe von Streifen schlecht oder überhaupt nicht erkannt oder abgebildet werden können, können besonders gut durch die Streifen der zweiten Gruppe des Beleuchtungsmusters erkennbar gemacht und ausgewertet werden. Gleiches gilt umgekehrt. Da mit den jeweiligen Streifen, insbesondere bei einer bevorzugt parallelen, Nebeneinanderanordnung von mehreren Streifen, auch Strukturen erkennbar gemacht werden können, die nicht genau rechtwinklig zu der Ausrichtung der Streifen verlaufen, sondern, zumindest einen erkennbaren oder wesentlichen, rechtwinkligen Anteil umfassen, kann durch die Kombination der Streifen des Beleuchtungsmusters gemäß der vorliegenden Erfindung, nämlich mit Streifen einer ersten Gruppe und Streifen einer zweiten Gruppe, welche untereinander und/oder zueinander schnitt- oder überlappungsfrei verlaufen, eine besonders hohe Anzahl an Charakteristika, Eigenschaften oder Topographieinformationen des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel sichtbar oder erkennbar gemacht werden.
Lediglich beispielhaft sei an dieser Stelle erwähnt, dass mit einer ersten Gruppe von Streifen, die bevorzugt so auf das Wickelobjekt und/oder die Wickeltrommel projiziert werden, dass sie dort gradlinig in Umfangsrichtung der Wickeltrommel verlaufen, kann besonders effektiv eine Splice- oder Überlappungslängenerkennung durchgeführt werden. Mit der zweiten Gruppe von Streifen des Beleuchtungsmusters, die bevorzugt auf der Wickeltrommel gradlinig parallel zu einer Rotations- oder Symmetrieachse der Wickeltrommel verlaufen, kann besonders vorteilhaft die Breite und/oder der Rand des Wickelobjekts auf der Wickeltrommel bestimmt oder erkennbar gemacht werden.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Beleuchtungsmuster mit einer LED-Lichtquelle und einem Beleuchtungsgitter erzeugt wird. Die Verwendung einer LED-Lichtquelle in Verbindung mit einem Beleuchtungsgitter, welches von der LED-Lichtquelle beleuchtet wird, hat verschiedene Vorteile. Erstens kann dadurch, im Gegensatz zu einem laserbasierten System, eine echte durchgängige Lichtlinie oder ein Beleuchtungsmuster mit tatsächlich durchgängigen Streifen auf die Oberfläche der Wickeltrommel oder des Wickelobjekts projiziert werden. Bei laserbasierten Systemen wird anstatt einer tatsächlich durchgängigen Linie eine Vielzahl von Einzellichtpunkten projiziert, die dann optisch und/oder rechnerisch zu einer Linie zusammengefügt oder extrapoliert werden müssen.
Außerdem bietet die Verwendung einer LED-Lichtquelle in Verbindung mit einem Beleuchtungsgitter den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Beleuchtungsmuster mit einer einzigen Lichtquelle erzeugt werden kann. Denn die Beleuchtungsgitter können sehr unterschiedliche, komplexe Strukturen umfassen, die das Licht oder die Strahlung der LED-Lichtquelle strukturiert auf die Oberfläche der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts projizieren. Im Gegensatz dazu muss bei laserbasierten Systemen und Verfahren bereits für die Verwendung von zwei Punkt-Linien in der Regel eine zweite Laser-Lichtquelle zum Einsatz kommen. Auch weitere Vorteile sind mit der Verwendung von LED-Lichtquellen und Beleuchtungsgittern zur Erzeugung des Beleuchtungsmusters verbunden, die nachfolgend nur äußerst knapp andiskutiert werden sollen. Einerseits bedarf es bei der Verwendung von LED-Lichtquellen geringerer Bedienungs- und Arbeitsschutzmaßnahmen für einen Bediener oder einen Ausführer des Verfahrens. Ferner sind auch sehr leistungsstarke LED-Lichtquellen zu gemäßigten Preisen verfügbar, sodass insgesamt die Kosten für die Implementierung und Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gering ausfallen. Außerdem können mit LED-Lichtquellen im Zusammenspiel mit einem Beleuchtungsgitter die Erzeugung von Beleuchtungsmustern durchgeführt werden, welche bereits ohne trigonometrische Rückberechnung der Abbildungen des Abbildungssystems, beispielsweise in eine Höhenlinie oder einen Höhenverlauf, die Erkennung oder Vermessung von Eigenschaften der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts erlauben. Auf die letztgenannte vorteilhafte Wirkung wird im Rahmen der nachfolgenden Beschreibung von vorteilhaften Ausgestaltungsformen noch detaillierter eingegangen werden.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens sieht, wie vorangehend bereits an einzelnen Stellen erwähnt, vor, dass das Beleuchtungsmuster derart erzeugt wird, dass die Streifen der ersten und/oder der zweiten Gruppe so erzeugt und projiziert werden, dass diese auf der Oberfläche des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel gradlinig verlaufen. Dabei soll der gradlinige Verlauf insbesondere bei ebenen, versatzfreien Oberflächen der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts gegeben sein. Sobald ein entsprechender Versatz oder ein entsprechender Höhenunterschied, bevorzugt bezogen auf die Rotationsachse der Wickeltrommel, vorliegt, werden selbstredend die Projektionen der Streifen der ersten und/oder zweiten Gruppe oder vielmehr deren Verlauf auf der jeweiligen Oberfläche oder auf dem jeweiligen Oberflächenverlauf so verändert, dass gerade kein gradliniger, sondern vielmehr ein unstetiger Verlauf auf den jeweiligen Oberflächen erzeugt und in den Abbildungen des Abbildungssystems abgebildet wird.
Die Form und/oder der Verlauf der Streifen auf der jeweiligen Oberfläche ist von dem Abstand der Beleuchtungseinheit von der besagten Oberfläce und/oder vom Durchmesser der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts abhängig. Dies bedeutet, dass bei einem mehrlagigen Wicklungsprozess, bei dem der Durchmesser des Wickelobjekts leicht zunimmt einen Einfluss auf die Form oder den Verlauf der Streifen des Beleuchtungsmusters ausübt. Vorteilhaft kann daher vorgesehen sein, dass das Beleuchtungsmuster derart erzeugt wird, dass die Streifen auf einer standardmäßig oder häufig verwendeten Wickeltrommel auf derne Oberfläche oder auf der Oberfläche eines darauf angeordneten Kalibrierungsobjekts eine gradlinige Form aufweisen, die dann während des tatsächlichen Wickelprozesses oder beim Wechsel der Wickeltrommel eine Krümmung auf der jeweiligen Oberfläche erfahren.
Das Verfahren lässt sich auch ohne Probleme mit leicht gekrümmten Streifen durchführen. Die Fehlerminimierung ist jedoch umso besser, je weniger die Streifen gekrümmt sind..
Auch in diesem Zusammenhang kann die Verwendung von LED-Lichtquellen oder einer anderen Flächen-Lichtquelle und Beleuchtungsgittern besonders vorteilhaft zum Einsatz kommen. Denn dadurch wird ermöglicht, dass auf den Oberflächen, also auf der Oberfläche der Wickeltrommel oder auf der Oberfläche des Wickelobjekts, Streifen mit einer sehr genau definierten Kante oder Streifen mit einer sehr genau definierten seitlichen Begrenzung erzeugt werden. Anhand dieser Streifen und deren klar und genau definierten seitlichen Begrenzungen kann ein Versatz auf der Oberfläche und damit eine unstetige Linienführung oder eine unstetige Abbildung des Streifens in den Abbildungen des Abbildungssystems leicht erkannt werden, wodurch besonders vorteilhaft bereits ohne trigonometrische Rückberechnung der Abbildungen, beispielsweise in einen Höhenverlauf, Strukturen und Eigenschaften der Wickeltrommel oder des Wickelobjekts erkannt und/oder bestimmt werden können, besonders wenn diese eine Höheninformation umfassen oder mit eine Höhenunterschied einhergehen.
In diesem Zusammenhang kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn durch einen Mittelwertfilter oder einen anderen Filter die sehr deutliche oder abrupte Kante oder Begrenzung der Streifen zunächst stärker in einen Kurven- oder Glockenverlauf verformt wird, da dann die Position der eigentlich scharfen Kante in der Bildbearbeitung oder Bildbverarbeitung leichter erkennbar oder identifizierbar wird, als wenn in einem kleinen Bereich der sich nur über einen oder wenige Pixel erstreckt ein extremer Anstieg der Helligkeit erkannt werden soll/muss.
Als Flächenlichtquelle soll dabei eine Lichtquelle verstanden werden die in einen gewissen Raumbereich oder Raumwinkel Strahlung im Westnlichen kontinuierlich und weitgehend homogen abstrahlt. Damit sollen gerade keine Laserlichtquellen als Flächen-Lichtquellen verstanden werden, da diese nur Punkte oder quasi kontinuierliche Punkt-Linien erzeugen. Der Raumwinkel und die Homogenität muss derart ausgestaltet sein, dass bei einer Beleuchtung des Beleuchtungsgitters über das gesamte Gitter oder dessen Ausnehmungen oder Spalte eine gleichmäßiges und kontinuierliches Beleuchtungsmuster erreicht werden kann. In der nachfolgenden Beschreibung wird ohne Limitierung der technischen Lehre auf die Verwendung von LED-Lichtquellen als beispelhafte Ausführungsformeiner Flächenlichtquelle eingegangen werden.
Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsmuster mit der Beleuchtungseinheit derart erzeugt werden, dass die Streifen der ersten und/oder zweiten Gruppe über die gesamte Breite eines Wickelbereichs der Wickeltrommel verlaufen. Dies bedeutet nicht zwangsläufig, dass die Streifen längs ihrer Erstreckungs- oder Ausbreitungsrichtung über die gesamte Breite des Wickelbereichs verlaufen müssen. Auch bei Streifen, die anders orientiert sind, kann eine Überdeckung des gesamten Wickelbereichs in seiner Breite dadurch erreicht werden, dass eine entsprechende Anzahl von Streifen mit einem entsprechenden Abstand erzeugt oder auf die Oberfläche, insbesondere den Wickelbereich, projiziert werden. Dies ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise, dass die Gesamtoberfläche des Wickelobjekts und eine angrenzende Oberfläche der Wickeltrommel mit einem Beleuchtungsmuster versehen werden, wodurch einerseits größere Strukturen oder Strukturen mit einer größeren Ausdehnung besonders gut erkennbar gemacht werden können.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Beleuchtungsmuster von der Beleuchtungseinheit derart erzeugt wird, dass die Streifen der ersten und/oder zweiten Gruppe auf der Oberfläche des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel eine Breite von 2mm bis 5mm, bevorzugt von 2,5mm bis 3,5mm, aufweisen. Durch die Verwendung von einem Beleuchtungsmuster, welches bei der Projektion auf die jeweiligen Oberflächen eine entsprechend klar definierte und auch einfach abzubildende Begrenzung aufweist, kann, insbesondere bei der Verwendung von verhältnismäßig breiten Streifen, insbesondere im Vergleich zu laserbasierten Streifen oder Punkt-Linien, in besonders vorteilhafter Weise bereits ohne trigonometrische Berechnung oder Erstellung eines Höhenverlaufs aus den Abbildungen des Abbildungssystems eine Erkennung von Strukturen oder Eigenschaften des Wickelobjekts oder der Wickeltrommel erfolgen. Denn durch die Verwendung entsprechend klar begrenzter, breiter Streifen kann im Fall eines Höhenunterschieds oder Versatzes eine beidseitige Unstetigkeit des Streifens oder eine beidseitige Unstetigkeit in der Begrenzung des jeweiligen Streifens im Rahmen der Abbildung des Beleuchtungsmusters auf den Oberflächen des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel abgebildet und entsprechend erkannt werden. Außerdem ermöglicht dies den Einsatz von weniger anspruchsvollen und damit weniger kostenintensiven Beleuchtungsgittern, da dann die Spaltbreite der zur Erzeugung der Streifen verwendeten Ausschnitte im Beleuchtungsgitter ebenfalls entsprechend breit oder weniger filigran ausgeführt werden können.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zudem vorgesehen sein, dass das Beleuchtungsmuster derart erzeugt wird, dass die Streifen der ersten Gruppe in einen zentralen Bereich des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel projiziert werden. Der zentrale Bereich kann beispielsweise mittig auf der Oberfläche der Wickeltrommel, also beispielsweise im Bereich einer gedachten Linie zwischen Rotationsachse der Wickeltrommel und Abbildungssystem, angeordnet sein. Durch diese zentrale Anordnung kann einerseits erreicht werden, dass die Streifen im Bereich einer vergleichsweise geringen und gleichmäßigen oder symmetrischen Krümmung projiziert werden, was ebenfalls die Erstellung des entsprechenden Beleuchtungsgitters vereinfacht. Ebenfalls kann der zentrale Bereich derart ausgestaltet sein, dass die Streifen der ersten Gruppe in einen Bereich projiziert werden, der in axialer Richtung der Wickeltrommel von den beiden seitlichen Begrenzungen des Wickelbereichs in etwa gleich weit entfernt ist oder sich in axialer Richtung der Wickeltrommel im Wesentlichen zentral zwischen den seitlichen Begrenzungen des Wickelbereichs befindet. In diesem Fall kann die erste Gruppe von Streifen bevorzugt dazu verwendet werden, eine Überlappungs- oder Splicelänge sichtbar zu machen und/oder zu erkennen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Beleuchtungsmuster derart erzeugt wird, dass die Streifen der zweiten Gruppe in einem Randbereich, insbesondere in einem unteren Randbereich des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel, projiziert werden. Der Randbereich definiert sich, wie auch in der vorangehenden Ausführungsform, dabei nicht an der Wickeltrommel oder dem Wickelobjekt als dreidimensionale Form, sondern vielmehr an der flächigen Projektion der Wickeltrommel oder des Wickelobjekts, die vom Abbildungssystem im Rahmen der flächigen, zweidimensionalen Abbildung erfasst oder abgebildet wird. Bei einer Anordnung der zweiten Gruppe von Streifen in einem Randbereich, beispielsweise in einem axialen Randbereich und/oder in einem unteren Randbereich des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel, kann in besonders vorteilhafter Weise erreicht werden, dass wenig Konfliktpotential oder wenig Probleme bestehen, die Streifen der ersten Gruppe und die Streifen der zweiten Gruppe kreuzungs- und/oder überlappungsfrei zu halten.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass mit dem Abbildungssystem, bevorzugt mit separaten Abbildungseinheiten, zumindest zwei überlappende Abbildungsbereiche erfasst und abgebildet werden. Dies ermöglicht einerseits, dass mit dem Abbildungssystem breite Wickelbereiche und breite Wickeltrommeln abgebildet werden können. Gleichermaßen ermöglicht die Verwendung von zwei, bevorzugt separaten, Abbildungseinheiten eine Überprüfung einer Kalibrierung des Kontrollsystems, bei dem, beispielsweise unter Verwendung eines Kalibrier-Wickelobjekts, geprüft wird, ob und inwieweit die Streifen des Beleuchtungsmusters gerade auch im überlappenden Abbildungsbereich der beiden, bevorzugt separaten, Abbildungseinheiten abgebildet werden. Diese Vorgehensweise lässt zwar noch keine Rückschlüsse auf eine Ursache einer Verstellung oder mangelnden Kalibrierung zu, sollte eine Abweichung der Abbildung der Streifen bei einer Verwendung eines Kalibrierungs-Wickelobjekts festgestellt werden, es lässt jedoch insofern den Rückschluss zu, dass eine Überprüfung des Systems, ggf. eine Neukalibrierung, notwendig ist.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht demzufolge vor, dass anhand der Abbildungen der überlappenden Abbildungsbereiche, die bevorzugt mit separaten Abbildungseinheiten erzeugt werden, eine Systemkalibrierung vorgenommen und/oder überprüft wird.
Weiter sieht ein besonders bevorzugte Ausführungsbeispiel des Verfahrens vor, dass mit dem Abbildungssystem von der Oberfläche des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel abgebildete Streifen in einer Abbildung des Abbildungssystems durch mindestens 20 Bildpunkte, insbesondere durch 30 bis 120 Bildpunkte, bevorzugt durch 50 bis 100 Bildpunkte, abgebildet werden. Dadurch kann beispielsweise mit großer Zuverlässigkeit eine verhältnismäßig kleine Unstetigkeit der Grenzen der abgebildeten Streifen oder der Begrenzungen der abgebildeten Streifen erkannt werden, was wiederum bedeutet, dass auch ohne trigonometrische Rückberechnung, beispielsweise hin zu einer Höhenlinie, rein optisch anhand von verhältnismäßig gering ausfallenden Unstetigkeiten in den Verläufen von Streifen oder in den Verläufen von Streifengrenzen, Höhenunterschiede des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel erkannt und auch bestimmt, insbesondere zahlenmäßig bestimmt, werden können.
Die oben genannte Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Überwachung eines, bevorzugt mehrlagigen, Wicklungsprozesses, insbesondere eines Reifenherstellungsprozesses oder von Teilen eines Reifenherstellungsprozesses, mit einem optischen Kontrollsystem, welches zumindest eine Beleuchtungseinheit zur Beleuchtung einer Wickeltrommel und/oder eines auf der Wickeltrommel befindlichen Wickelobjekts, insbesondere Reifenrohling, und eine Abbildungseinheit zur Abbildung der beleuchteten Wickeltrommel und/oder des beleuchteten Wickelobjekts umfasst, um die Beleuchtung der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts vor und/oder während des Wicklungsprozesses, die Erzeugung von flächigen zweidimensionalen Abbildungen der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts und die optische Auswertung der Abbildungen, insbesondere zur Bestimmung einer Splice- oder Überlappungslänge einer Wicklungslage, zu ermöglichen, dadurch gelöst, dass die Beleuchtungseinheit derart ausgestaltet ist, dass ein, bevorzugt polychromatisches, Beleuchtungsmuster auf der Oberfläche der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts erzeugt wird, welches zwei Gruppen von Streifen umfasst, wobei die Streifen der ersten Gruppe keine Schnitt- und/oder Überlappungspunkte mit den Streifen der zweiten Gruppe aufweisen und wobei die Streifen der ersten Gruppe und die Streifen der zweiten Gruppe miteinander jeweils ein Winkel zwischen 60° und 120°, bevorzugt zwischen 80° und 100° einschließen.
Wie auch bereits in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren offenbart, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung, dass unterschiedlichste Strukturen, Eigenschaften und/oder Charakteristika der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts, insbesondere des Reifenrohlings, erkannt und vermessen werden oder zumindest erkennbar und vermessbar gemacht werden können, weitestgehend unabhängig von Größe und insbesondere Ausrichtung des Merkmals oder der Eigenschaft, insbesondere wenn sich diese durch eine entsprechende Höhenänderung widerspiegeln.
Insgesamt sollen, zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen, die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie die technischen Wirkungen des Verfahrens auch als zu der entsprechenden Vorrichtung offenbart angesehen werden. Gleiches gilt für die vorteilhaften Ausgestaltungsformen von Verfahren einerseits und Vorrichtung andererseits sowie der entsprechenden Wirkungen.
Es wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung also ermöglicht, Eigenschaften, insbesondere Höhenunterschiede bezogen auf die Rotationsachse der Wickeltrommel im Bereich der Wickeltrommel und/oder des Wickelobjekts zu erkennen oder zumindest erkennbar zu machen, unabhängig davon, ob diese Eigenschaften oder Höhenunterschiede im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse der Wickeltrommel, wie beispielsweise eine Überlappungslänge oder ein Lagenanfang oder Lagenende einer Wicklungslage, oder vielmehr senkrecht zur Rotationsachse der Wickeltrommel, wie beispielsweise eine Breite eines Wickelobjekts oder einer Wicklungslage, verlaufen.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung kann dabei vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinheit eine LED-Lichtquelle und ein Beleuchtungsgitter umfasst. Das Beleuchtungsgitter dient dabei zur Strukturierung des Lichts oder der Strahlung der LED-Lichtquelle und somit zur Erzeugung des Beleuchtungsmusters auf den entsprechenden Oberflächen, weshalb das Beleuchtungsgitter selbstverständlich im Strahlengang zwischen LED-Lichtquelle und Wickeltrommel angeordnet ist und ferner entsprechend dimensionierte Spalte aufweist, die unter Berücksichtigung der Abbildungseigenschaften die Realisierung des erfindungsgemäßen Beleuchtungsmusters ermöglichen. Die Vorteile dieser Ausführungsform liegen nicht zuletzt darin, dass entsprechend komplexe Beleuchtungsmuster mit lediglich einer LED-Lichtquelle erzeugt und/oder projiziert und/oder abgebildet werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinheit, insbesondere das Beleuchtungsgitter, derart ausgestaltet ist, dass die Streifen der ersten und/oder zweiten Gruppe auf der Oberfläche des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel gradlinig verlaufen, insbesondere solang auf den entsprechenden Oberflächen keine Höhenunterschiede in radialer Richtung, bezogen auf eine Rotationsachse der Wickeltrommel, vorliegen.
Ebenfalls kann die Vorrichtung vorteilhaft so ausgestaltet sein, dass die Beleuchtungseinheit, insbesondere das Beleuchtungsgitter, derart ausgestaltet ist, dass die Streifen der ersten und/oder zweiten Gruppe über die gesamte Breite eines Wickelbereichs der Wickeltrommel verlaufen. Dabei kann durch eine entsprechende Anordnung voneinander beabstandeter Einzelstreifen auch eine Abdeckung der gesamten Breite des Wickelbereichs erreicht werden, wenn die Streifen der jeweiligen Gruppe parallel oder im Wesentlichen parallel zu den die Breite des Wickelbereichs begrenzenden Kanten verlaufen.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung sieht zudem vor, dass die Beleuchtungseinheit, insbesondere das Beleuchtungsgitter, derart ausgestaltet ist, dass die Streifen der ersten und/oder zweiten Gruppe des Beleuchtungsmusters auf der Oberfläche des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel eine Breite von 2mm bis 5mm, bevorzugt von 2,5mm bis 3,5mm, aufweisen. Dadurch wird erreicht, dass das Beleuchtungsgitter verhältnismäßig einfach hergestellt werden kann, weil die darin vorzusehenden Beleuchtungsschlitze oder Beleuchtungsausnehmungen weniger filigran ausfallen müssen, selbst wenn die Beleuchtungseinheit in einem verhältnismäßig großen Abstand von den betreffenden Oberflächen angeordnet ist oder angeordnet wird.
Gleichermaßen kann bei einer bevorzugten Streifenbreite von 2mm bis 5mm ein Höhenunterschied auf der Oberfläche, anhand einer Unstetigkeit der projizierten Streifens, besonders gut erkannt werden, da dann auf beiden Seiten oder an beiden Enden des Streifens ein entsprechender Versatz an den Kanten oder an den Grenzen der Streifen erkennbar wird oder erkennbar ist, welcher insbesondere auch bereits rein optisch ohne eine trigonometrische Rückberechnung in einem Höhenverlauf in den Abbildungen des Abbildungssystems erkennbar ist.
Ebenfalls kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinheit, insbesondere das Beleuchtungsgitter, derart ausgestaltet ist, dass die Streifen der ersten Gruppe in einen Zentralbereich des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel projiziert werden. Dadurch können besonders bevorzugt Überlappungen und Überlappungslängen oder Splicelängen anhand der ersten Gruppe von Streifen erkannt und bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der Vorrichtung kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinheit, insbesondere das Beleuchtungsgitter, derart ausgestaltet ist, dass die Streifen der zweiten Gruppe des Beleuchtungsmusters in einem Randbereich, insbesondere in einem unteren Randbereich des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel, projiziert werden. Bei dem Randbereich, insbesondere dem unteren Randbereich, kann es sich dabei um eine entsprechende Projektion der gekrümmten Oberfläche der Wickeltrommel oder des Wickelobjekts in die zweidimensionale Abbildungsebene des Abbildungssystems handeln, in der dann ein unteres Ende der Abbildung der Wickeltrommel oder des Wickelobjekts, vor einem anschließenden Übergang in einen Abbildungshintergrund, als unterer Bereich verstanden werden kann. Durch die vorgesehene vorteilhafte Anordnung der Streifen der zweiten Gruppe kann beispielsweise besonders vorteilhaft, insbesondere bei einer entsprechenden Ausrichtung oder einem entsprechenden Verlauf der Streifen, besonders leicht eine Bestimmung der Breite des Wickelobjekts ausgeführt oder durchgeführt werden.
Ebenfalls kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung vorgesehen sein, dass das Abbildungssystem zwei oder zumindest zwei Abbildungseinheiten umfasst, welche so angeordnet und ausgerichtet sind, dass die jeweiligen Abbildungsbereiche der Abbildungseinheiten überlappend ausgebildet sind.
Damit kann einerseits ein entsprechend breiter Wickelbereich oder eine entsprechend breite Wickeltrommel dokumentiert und abgebildet werden. Andererseits kann dadurch auch eine Kalibrierungskontrolle der Vorrichtung durchgeführt werden, insbesondere, wenn ein genau definiertes Kalibrierungs-Wickelobjekt auf der Wickeltrommel angeordnet und entsprechend mit den Abbildungseinheiten des Abbildungssystems abgebildet wird.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass das Abbildungssystem derart ausgebildet und im Bezug auf die Oberfläche des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel und/oder die Beleuchtungseinheit angeordnet ist, dass die Linienbreite der ersten und/oder zweiten Streifen in einer Abbildung des Abbildungssystems durch mindestens 20 Bildpunkte, insbesondere durch 30 bis 120 Bildpunkte, bevorzugt durch 50 bis 100 Bildpunkte, abgebildet wird. Wie bereits an anderer Stelle erwähnt, kann ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung erreicht werden, indem Höhenunterschiede, insbesondere abrupte oder plötzliche Höhenunterschiede, auf der Oberfläche der Wickeltrommel oder auf der Oberfläche des Wickelobjekts ausschließlich optisch anhand der Streifen des Beleuchtungsmusters erkennbar und bestimmbar gemacht werden, ohne dass dazu eine Rückberechnung aus den Abbildungen des Abbildungssystems in einen Höhenverlauf anhand der intrinsischen Abbildungseigenschaften und der Anordnung des Kontrollsystems notwendig ist. Bei einer entsprechenden Anordnung des Abbildungssystems in Verbindung mit einer entsprechenden Auflösung des Abbildungssystems kann erreicht werden, dass die Streifen des Projektionsmusters durch so viele Bildpunkte in den Abbildungen wiedergegeben werden, insbesondere im Hinblick auf die Breite der Streifen, dass einerseits der Streifenverlauf oder die Ränder des Streifens durch eine entsprechende Mittelung gut erkannt oder identifiziert werden können und außerdem auch kleine oder kleinste Höhenunterschiede erkennbar gemacht werden können, da bereits eine Unstetigkeit der Streifen im Bereich von wenigen Einzelbildpunkten sicher erkannt werden kann und somit vergleichsweise geringe Höhenunterschiede feststellbar sind.
Einzelheiten, vorteilhafte Ausgestaltungen und Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachfolgend mit Bezug zu den lediglich rein schematischen Zeichnungen beschrieben.
Darin zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines auf eine Wickeltrommel und ein Wickelobjekt projizierten Beleuchtungsmusters;
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Wickeltrommel 01 in einer Draufsichtsicht. Wie nachfolgend noch mit Bezug zu der 2 verdeutlicht werden wird, ist die Ansicht auf die Wickeltrommel 01 gemäß 1 eine entsprechende Projektion der Wickelvorrichtung in eine zweidimensionale Ebene, wie sie auch von einem Abbildungssystem mit einer oder mehreren Abbildungseinheiten erzeugt werden und im Rahmen der Abbildungen abgebildet werden könnte. Die Wickeltrommel 01 umfasst einen Wickelbereich 02, in dem eine oder mehrere Wicklungslagen eines Wickelobjekts 03 aufgetragen oder aufgewickelt sind. Ebenfalls in der 2 angedeutet (in der Form von strichlinierten Rändern) sind die Abbildungsbereiche 04 zweier unterschiedlicher Abbildungseinheiten eines in der 1 nicht dargestellten Abbildungssystems. Es ist erkennbar, dass die Abbildungsbereiche 04.1 und 04.2 in einem axial mittleren Bereich des Wickelbereichs 02 überlappen, was zur Kontrolle der Kalibrierung des erfindungsgemäßen Systems oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung genutzt werden kann.
Ebenfalls in der 1 dargestellt ist ein auf die Wickeltrommel 01 und das Wickelobjekt 03 projiziertes Beleuchtungsmuster 05, welches aus zwei Gruppen 06 und 07 von Streifen 08 besteht, die jeweils auf der Oberfläche 09.1, 09.2 der Wickeltrommel 01 und des Wickelobjekts 03, eine entsprechende ebene, versatzfreie Oberfläche vorausgesetzt, gradlinig verlaufen und erfindungsgemäß keine Schnitt- und/oder Überlappungspunkte mit den Streifen der jeweils anderen Gruppe 06, 07, aufweisen und zueinander jeweils einen Winkel zwischen 60° und 120°, bevorzugt zwischen 80° und 100°, einschließen.
Wie der 1 entnommen werden kann, verlaufen die Streifen 08 der Gruppe 06 sowie der Gruppe 07 über die gesamte Breite B des Wickelbereichs 02. Die Streifen 05 der ersten Gruppe 06 sind in einem oberen Bereich des Wickelobjekts und/oder der Wickeltrommel projiziert. Alternativ könnte auch eine Projektion vorgesehen sein, die auf einen zentralen Bereich, in Verlängerung der Rotationsachse, beschränkt ist.
Die Streifen 08 der zweiten Gruppe 07 werden auf einen unteren Randbereich des Wickelobjekts 03 und/oder der Wickeltrommel 01 projiziert. Die Ausrichtung der Streifen 08 der ersten Gruppe 06 sind so gewählt oder orientiert, dass mit den Streifen 08, unmittelbar im Rahmen der Analyse der zweidimensionalen flächigen Abbildungen oder alternativ durch eine trigonometrische Rückberechnung in einen Höhen- oder Topographieraum, Strukturen, insbesondere Höhenunterschiede, festgestellt und bestimmt werden können, die im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse A der Wickeltrommel 01 verlaufen oder deren wesentliche Erstreckung parallel oder annähernd parallel zur Rotationsachse A verlaufen.
Durch die kreuzungs- und überlappungsfreie Anordnung der Streifen 08 der Gruppen 06 und 07 und die gleichzeitige zueinander winklige oder rotierte Anordnung der Gruppen 06 und 07 und deren Streifen 08 zueinander, lassen sich beispielsweise mit den Streifen 08 der Gruppe 07 des Beleuchtungsmusters 05 Strukturen, insbesondere Höhenunterschiede, im Bereich der Wickeltrommel 01 oder im Bereich des Wickelobjekts 03 erkennen und bestimmen, die eine wesentliche Ausdehnung oder einen wesentlichen Verlauf rechtwinklig zur Rotationsachse A der Wickeltrommel 01 aufweisen.
Die Streifen 08 der Gruppen 06 und 07 weisen bevorzugt eine Breite von 2mm bis 5mm, bevorzugt von 2,5mm bis 3,5mm auf. Die jeweiligen Streifen der Gruppe 06 und der Gruppe 07 werden von der Beleuchtungseinheit derart erzeugt, dass sie auf der gekrümmten Oberfläche 09.1 der Wickeltrommel 01 und auf der gekrümmten Oberfläche 09.2 des Wickelobjekts 03 gradlinig verlaufen.
Besonders bevorzugt können die Streifen 08 der Gruppe 06 sowie der Gruppe 07, insbesondere wenn sie, wie in der 1 dargestellt, parallel zueinander verlaufen, einen Abstand von 20mm bis 40mm, bevorzugt von 25mm bis 35mm, zueinander, also zum nächsten Streifen der gleichen Gruppe, aufweisen.
Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass die Streifen 08 derart erzeugt werden, dass sie auf den entsprechenden zweidimensionalen, flächigen Abbildungen des Abbildungssystems derart abgebildet werden, dass die Streifenbreite durch mindestens 20 Bildpunkte, bevorzugt durch 30 bis 120 Bildpunkte, besonders bevorzugt durch 50 bis 100 Bildpunkte, abgebildet werden.
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese umfasst neben einer Beleuchtungseinheit 11 ein Abbildungssystem 12. Die Beleuchtungseinheit 11 umfasst ihrerseits eine LED-Lichtquelle 13 sowie eine in der 2 nicht näher gezeigtes Beleuchtungsgitter, welches jedoch bevorzugt derart ausgebildet sein kann, dass es ein Beleuchtungsmuster auf die Oberfläche der Wickeltrommel 01 oder des Wickelobjekts 03 projiziert oder erzeugt, wie es beispielsweise in der 1 skizziert ist. Das Abbildungssystem 12 kann beispielsweise eine Abbildungseinheit 14, bevorzugt eine digitale Kamera, umfassen, die so angeordnet und ausgerichtet ist, dass sie die von der Beleuchtungseinheit 11 beleuchtete Oberfläche 9.1, 9.2 der Wickeltrommel 01 und des Wickelobjekts 03 abbilden kann.
Bezugszeichenliste

01: Wickeltrommel
02: Wickelbereich
03: Wickelobjekt
04.1: Abbildungsbereich
04.2: Abbildungsbereich
05: Beleuchtungsmuster
06: erste Gruppe
07: zweite Gruppe
08: Streifen
09.1: gekrümmte Oberfläche der Wickeltrommel
09.2: gekrümmte Oberfläche des Wickelobjekts
11: Beleuchtungseinheit
12: Abbildungssystem
13: LED-Lichtquelle
14: Abbildungseinheit
15: ebene Oberfläche
A: Rotationsachse
B: Breite des Wickelbereichs
B: Breite eines Streifens des Beleuchtungsmusters

Claims

Verfahren zur Überwachung eines, bevorzugt mehrlagigen, Wicklungsprozesses, insbesondere eines Reifenherstellungsprozesses, mit einem optischen Kontrollsystem, welches zumindest eine Beleuchtungseinheit (11) zur Beleuchtung einer Wickeltrommel (01) und/oder eines auf der Wickeltrommel (01) befindlichen Wickelobjekts (03), insbesondere Reifenrohling, und ein Abbildungssystem (12) zur Abbildung der beleuchteten Wickeltrommel (01) und/oder des beleuchteten Wickelobjekts (03) umfasst, und wobei das Verfahren die Verfahrensschritte der Beleuchtung der Wickeltrommel (01) und/oder des Wickelobjekts (03) vor und/oder während des Wicklungsprozesses, die Erzeugung von flächigen zweidimensionalen Abbildungen der Wickeltrommel (01) und/oder des Wickelobjekts (03) und die optische Auswertung der Abbildungen, insbesondere zur Bestimmung einer Splice- oder Überlappungslänge einer Wicklungslage, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Beleuchtungseinheit (11) ein, bevorzugt polychromatisches, Beleuchtungsmuster (05) auf der Oberfläche (09.1, 09.2) der Wickeltrommel (01) und/oder des Wickelobjekts (03) erzeugt wird, welches zwei Gruppen (06, 07) von Streifen (08) umfasst, wobei die Streifen (08) der ersten Gruppe (06) keine Schnitt- und/oder Überlappungspunkte mit den Streifen (08) der zweiten Gruppe (07) aufweisen und wobei die Streifen (08) der ersten Gruppe (06) und die Streifen (08) der zweiten Gruppe (07) miteinander jeweils einen Winkel zwischen 60° und 120°, bevorzugt zwischen 80° und 100°, einschließen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsmuster (05) mit einer LED-Lichtquelle (13) und einem Beleuchtungsgitter erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsmuster (05) derart erzeugt wird, dass die Streifen (08) der ersten und/oder zweiten Gruppe (06, 07) auf der Oberfläche (09.1, 09,2) des Wickelobjekts (03) und/oder der Wickeltrommel (01) geradlinig verlaufen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsmuster (05) derart erzeugt wird, dass die Streifen (08) der ersten und/oder zweiten Gruppe (06, 07) über die gesamte Breite eines Wickelbereichs (02) der Wickeltrommel (01) verlaufen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsmuster (05) derart erzeugt wird, dass die Streifen (08) der ersten und/oder zweiten Gruppe (06, 07) auf der Oberfläche (09.1, 09.2) des Wickelobjekts (03) und/oder der Wickeltrommel (01) eine Breite von 2mm bis 5mm, bevorzugt von 2,5mm bis 3,5mm, aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsmuster (05) derart erzeugt wird, dass die Streifen (08) der ersten Gruppe (06) in einen zentralen Bereich des Wickelobjekts (03) und/oder der Wickeltrommel (01) projiziert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungsmuster (05) derart erzeugt wird, dass die Streifen (08) der zweiten Gruppe (07) in einen Randbereich, insbesondere in einem unteren Randbereich des Wickelobjekts (03) und/oder der Wickeltrommel (01) projiziert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Abbildungssystem (12), bevorzugt mit separaten Abbildungseinheiten (14), zumindest zwei überlappende Abbildungsbereiche (04.1, 04.2) erfasst und abgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Abbildungen der überlappenden Abbildungsbereiche (04.1, 04.2) eine Systemkalibrierung vorgenommen und/oder überprüft wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Abbildungssystem (12) von der Oberfläche (09.1, 09.2) des Wickelobjekts (03) und/oder der Wickeltrommel (01) abgebildete Streifen (08) in einer Abbildung des Abbildungssystems (12) durch mindestens 20 Bildpunkte, insbesondere durch 30 bis 120 Bildpunkte, bevorzugt durch 50 bis 100 Bildpunkte abgebildet wird/werden.
Vorrichtung zur Überwachung eines, bevorzugt mehrlagigen, Wicklungsprozesses, insbesondere eines Reifenherstellungsprozesses, mit einem optischen Kontrollsystem, welches zumindest eine Beleuchtungseinheit (11) zur Beleuchtung einer Wickeltrommel (01) und/oder eines auf der Wickeltrommel (01) befindlichen Wickelobjekts (03), insbesondere Reifenrohling, und eine Abbildungseinheit (14) zur Abbildung der beleuchteten Wickeltrommel (01) und/oder des beleuchteten Wickelobjekts (03) umfasst, um die Beleuchtung der Wickeltrommel (01) und/oder des Wickelobjekts (03) vor und/oder während des Wicklungsprozesses, die Erzeugung von flächigen zweidimensionalen Abbildungen der Wickeltrommel (01) und/oder des Wickelobjekts (03) und die optische Auswertung der Abbildungen, insbesondere zur Bestimmung einer Splice- oder Überlappungslänge einer Wicklungslage, zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (11) derart ausgestaltet ist, dass ein, bevorzugt polychromatisches, Beleuchtungsmuster (05) auf der Oberfläche (09.1, 09.2) der Wickeltrommel (01) und/oder des Wickelobjekts (03) erzeugt wird, welches zwei Gruppen (06, 07) von Streifen (08) umfasst, wobei die Streifen (08) der ersten Gruppe (06) keine Schnitt- und/oder Überlappungspunkte mit den Streifen (08) der zweiten Gruppe (07) aufweisen und wobei die Streifen (08) der ersten Gruppe (06) und die Streifen (08) der zweiten Gruppe (07) miteinander jeweils einen Winkel zwischen 60° und 120°, bevorzugt zwischen 80° und 100°, einschließen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (11) eine LED-Lichtquelle (13) und ein Beleuchtungsgitter umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (11), insbesondere das Beleuchtungsgitter, derart ausgestaltet ist, dass die Streifen (08) der ersten und/oder zweiten Gruppe (06, 07) auf der Oberfläche (09.1, 09.2) des Wickelobjekts (03) und/oder der Wickeltrommel (01) geradlinig verlaufen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (11), insbesondere das Beleuchtungsgitter, derart ausgestaltet ist, dass die Streifen (08) der ersten und/oder zweiten Gruppe (06, 07) über die gesamte Breite (B) eines Wickelbereichs (02) der Wickeltrommel (01) verlaufen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (11), insbesondere das Beleuchtungsgitter, derart ausgestaltet ist, dass die Streifen (08) der ersten und/oder zweiten Gruppe (06, 07) auf der Oberfläche (09.1, 09.2) des Wickelobjekts (03) und/oder der Wickeltrommel (01) eine Breite (b) von 2mm bis 5mm, bevorzugt von 2,5mm bis 3,5mm, aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (11), insbesondere das Beleuchtungsgitter, derart ausgestaltet ist, dass die Streifen (08) der ersten Gruppe (06) in einen zentralen Bereich des Wickelobjekts (03) und/oder der Wickeltrommel (01) projiziert werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (11), insbesondere das Beleuchtungsgitter, derart ausgestaltet ist, dass die Streifen (08) der zweiten Gruppe (07) in einen Randbereich, insbesondere in einem unteren Randbereich des Wickelobjekts (03) und/oder der Wickeltrommel (01) projiziert werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbildungssystem (12) zumindest zwei Abbildungseinheiten (14) umfasst, welche so angeordnet und ausgerichtet sind, dass die Abbildungsbereiche (04.1, 04.2) überlappend ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbildungssystem (12) derart ausgebildet und im Bezug auf die Oberfläche (09.1, 09.2) des Wickelobjekts (03) und/oder der Wickeltrommel (01) und/oder die Beleuchtungseinheit (11) angeordnet ist, dass die Linienbreite der ersten und/oder zweiten Streifen (08) in einer Abbildung des Abbildungssystems (12) durch mindestens 20 Bildpunkte, insbesondere durch 30 bis 120 Bildpunkte, bevorzugt durch 50 bis 100 Bildpunkte abgebildet wird.